Adattabilità della temperatura di ZDDP:
ZDDP, grazie alla sua struttura chimica unica, può rimanere stabile a temperature più elevate, il che è fondamentale per gli oli motore che funzionano ad alte temperature. La temperatura di degradazione termica dello ZDDP si verifica principalmente tra 130 e 230 ℃ e si ritiene generalmente che la velocità di degradazione termica acceleri oltre i 150 ℃, che coincide con la temperatura limite superiore con cui gli oli motore possono entrare in contatto.
Differenze di tipo di ZDDP:
Le differenze di tipologia dello ZDDP derivano principalmente dalle variazioni nella sua parte alchilica, tipicamente introdotte da alcoli diversi. Le differenze negli alcoli grezzi utilizzati per i vari ZDDP determinano le loro caratteristiche distinte. Ad esempio, lo ZDDP nell'olio per motori diesel e nell'olio per motori a benzina differisce perché i loro requisiti di olio sono diversi.
Meccanismo di degradazione termica di ZDDP:
La degradazione termica dello ZDDP è un processo autocatalitico, suddiviso principalmente in tre fasi:
1. Scambio ossigeno-zolfo, dove ZDDP, dopo riscaldamento, ha S sostituito da O.
2. Reazione ciclica nucleofila, che porta alla formazione di -SR (alchiltio), che continua ad attaccare P, producendo fosfati e R2S.
3. In presenza di superfici di contatto metalliche si forma una pellicola termica di ZDDP.
I prodotti della degradazione termica includono principalmente precipitati solidi di fosfato di zinco, solfuri alchilici, tioli, olefine e H2S, tra cui alcune sostanze volatili sono note come volatili termici ZDDP.
Prestazioni di ZDDP:
Stabilità termica: arilalchile > n-alchile a catena lunga > n-alchile a catena corta > isoalchile.
Proprietà antiusura: Isoalchile > N-alchile a catena corta > N-alchile a catena lunga > Arilalchile.
Stabilità idrolitica: arilalchile > alchile > isoalchile.
Resistenza all'ossidazione: Isoalchile > Alchile > Arilalchile.
Più lunga è la catena di carbonio alchilico, migliore sarà la solubilità dello ZDDP e diminuirà il coefficiente di attrito.
Applicazione di ZDDP:
Negli attuali prodotti petroliferi lubrificanti, per bilanciare le prestazioni, diversi tipi di ZDDP vengono spesso utilizzati in combinazione per raggiungere un equilibrio tra costi e prestazioni.
L'interazione tra ZDDP (dialchilditiofosfato di zinco) e MoDTC (ditiocarbammato di molibdeno) e il suo impatto sulle proprietà tribologiche dimostra anche le differenze di prestazioni di ZDDP. La presenza di MoDTC può migliorare la capacità di riduzione dell'attrito di ZDDP. Questo effetto sinergico può derivare dalla pellicola ruvida formata da ZDDP, che fornisce aree di maggiore pressione e stress di taglio, consentendo al MoDTC di reagire su quella che altrimenti sarebbe una superficie liscia.
